電力系統(tǒng)變頻器典型故障分析及處理

田再強

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，對于用電量的需求日益加大，變頻器通過調(diào)整輸出頻率，以調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的設(shè)備，是電力系統(tǒng)的重要設(shè)施，探究其故障分析與處理意義十分重大。本文將從電力系統(tǒng)變頻器典型故障及處理、變頻器問題分析、變頻器問題、防范措施三個方面進行詳細(xì)的分析，旨在促進我國電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變頻器；典型故障

變頻器作為電力系統(tǒng)組成部分，一旦出現(xiàn)故障將會產(chǎn)生用電障礙，不利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。由此可見，探究電力系統(tǒng)變頻器的典型故障與具體的策略是十分必要的。

一、電力系統(tǒng)變頻器典型故障及處理

（一）智能型高壓變頻調(diào)速故障及處理

1、故障

對于智能型變頻器來說，由于檢測到電力系統(tǒng)中存在著輸出過流時，會采取速度保護的措施，從而造成電力系統(tǒng)運行的停止。該故障發(fā)生的原因與電流的輸出量有很大關(guān)系，因此頻繁發(fā)生在晨間時段，居民用電量激增，電力系統(tǒng)負(fù)荷過高[1]。

2、處理

首先，面對變頻器頻繁因電力系統(tǒng)輸出量過流導(dǎo)致的速斷保護故障，要詳細(xì)的分析電力系統(tǒng)后臺運行中，流經(jīng)變頻器電流下降的主要原因，核查變頻器是否真實存在輸出量過流的現(xiàn)象。其次，當(dāng)工作人言在核查的過程中發(fā)現(xiàn)實際通過的電流仍然在范圍之內(nèi)，就要進一步判斷是否是設(shè)備本身問題造成故障原因的發(fā)生，重點檢查電機周圍是否發(fā)生短路現(xiàn)象造成瞬時電流速度過大、變頻器的數(shù)據(jù)參數(shù)都發(fā)生哪些變化、模擬板的運行狀況這一個項目。再次，講過細(xì)致的分析發(fā)現(xiàn)，電機的額定電流與變頻器設(shè)置的電機額定電流不符，高于其電機的實際電流設(shè)置。最后，為了避免再次出現(xiàn)由于電流數(shù)量過大造成的變頻器作業(yè)停滯，修改變頻器中對于電機的額定電流設(shè)置參數(shù)。

3、注意事項

在面對變頻器出現(xiàn)輸出量過量引發(fā)的設(shè)備停滯現(xiàn)象，第一，要確保變頻器設(shè)備與其它連接設(shè)備各項數(shù)據(jù)的一致性。第二，在調(diào)試變頻器時，應(yīng)該進行在多種工作狀況下進行調(diào)節(jié)，全方位的檢查變頻器的質(zhì)量，關(guān)注變頻器在低負(fù)載與滿負(fù)載時的工作性能，尤其是變頻器的帶負(fù)載能力。第三，當(dāng)變頻器出現(xiàn)硬件故障時，模擬板的相關(guān)參數(shù)并沒有發(fā)生相應(yīng)的變化時，應(yīng)該立即更換模擬板插件[2]。與此同時工作人員應(yīng)該注意，在更換插件的過程中要終止變頻器作業(yè)，切斷變頻器電源，做好安全防護措施，避免更換插件的過程中出現(xiàn)觸電事故。第四，在更換完畢之后，值班人員應(yīng)該密切觀察模擬板數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)其它異常變化。

（二）ABB變頻器故障

1、故障

當(dāng)ABB變頻器出現(xiàn)接地故障時，就無法開展就地與遠程運行，并且工作人員無法對其復(fù)歸。

2、處理

首先，工作人員要及時的檢查變頻器自身以及外接線路是否存在短路現(xiàn)象，工作人員要對變頻器及其外接線路進行絕緣測試，檢查是否存在著漏電現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)變頻器與外接線處出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時，應(yīng)該就及時的將變頻器與線路斷開。其次，工作人員要測試地電的阻值，如果阻值數(shù)額較小，則是低阻值型接地故障。最后，工作人員要對漏電出進行絕緣處理，可以使用絕緣紙強化處理處的絕緣效果。

3、注意事項

在面對ABB變電器接地故障時，工作人員應(yīng)該注意以下幾點：第一，做好變頻器、電纜、電機的維修與維護工作。第二，對于相對位置較為隱蔽的線路要做好絕緣處理。第三，做好觀察與監(jiān)督工作，密切觀察機械運行時的振動頻率是否超標(biāo)，進而引發(fā)線路松動發(fā)熱，最后損壞線路，造成ABB變頻器接地故障。

（三）西門子變頻器故障及處理

1、故障

當(dāng)西門子變頻器出現(xiàn)故障時，工人員查閱變頻器歷史報警信息，發(fā)現(xiàn)發(fā)生欠電壓故障，導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)了停滯運轉(zhuǎn)的問題。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)電纜工作正常，變頻器輸入一側(cè)的電壓也相對比較平衡，最后鑒定為變頻器自身出現(xiàn)故障[3]。

2、處理

首先，工作人員要切斷電源，并打開變頻器；其次，工作人員測量可控硅的電阻值，如果可控硅的電阻值超過了范圍之內(nèi)，標(biāo)明可控硅存在故障問題。最后，工作人員更換可控硅，并同時進行調(diào)試，確保變頻器與電機正常工作運行。

（四）偉創(chuàng)AC32—變頻器

1、故障

變頻器的設(shè)備表現(xiàn)故障為補水泵的壓力值始終較低，工作人員無法將其調(diào)節(jié)至合理范圍。

2、處理

首先，工作人員要根據(jù)變頻器的工作狀態(tài)，確定變頻給定通道，并查閱變頻設(shè)備在指定頻率下對應(yīng)的PID參數(shù)。工作人員人員經(jīng)過儀表數(shù)據(jù)觀察，發(fā)現(xiàn)壓力表量程對應(yīng)大幅度的下降。其次，該工作人員可以通過調(diào)節(jié)控制面板，按下SET重置按鍵，修改相應(yīng)的參數(shù)，并將變頻器重新啟動，并設(shè)定相關(guān)的參數(shù)。最后，工作人員要密切觀察面板數(shù)據(jù)變化，確保其正常運行。

3、注意事項

工作人員在處理此類問題時，需要率先確定壓力表工作正常，如果壓力表存在著問題應(yīng)該進行更換。

（五）丹佛斯變頻器故障

1、故障

對故障變頻器進行分析，檢查周邊的線路狀況，發(fā)現(xiàn)并沒有異樣狀況，將其霍爾元件的輸出電壓信號取樣與比較，最終發(fā)現(xiàn)電路設(shè)備中的電阻短路引發(fā)了變頻器故障。

2、處理

工作人員可以使用同樣規(guī)格的鐵片電阻，將設(shè)備修復(fù)，使其恢復(fù)正常。

3、注意事項

在排除故障后，工作人員要對變頻設(shè)備的參數(shù)進行調(diào)整，控制設(shè)備流經(jīng)電流的大小，使變頻器的故障概率明顯降低。

（六）變頻器諧波造成的故障

1、故障

工作人員在值班時，發(fā)現(xiàn)便器設(shè)備正常工作期間，數(shù)字式液位顯示器出現(xiàn)亂碼或指示錯誤的情況，如果設(shè)備停止故障現(xiàn)象也會停止，說明是由變頻器諧波造成的系統(tǒng)電源故障。

2、處理

首先，工作人員可以通過在電源出增加電源濾波器的方式，使設(shè)備顯示恢復(fù)正常。其次，如果增加濾波器后仍然貧發(fā)生短路故障，說明電源濾波器的使用并不能夠滿足系統(tǒng)的保護需求。工作人員可以使用大電容濾波，使控制電源系統(tǒng)免于干擾現(xiàn)象。

二、變頻器問題分析

（一）變頻器共性問題

變頻器出現(xiàn)的問題主要體現(xiàn)在外接電路、參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)電壓等方面。因此當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時，工作人員要從共性問題出發(fā)，檢查變頻器是否存在著此類問題。

（二）變頻器個性問題

電力系統(tǒng)的變頻器主要被應(yīng)用于發(fā)電廠、換熱站等。在發(fā)電廠中，變頻器（高壓）通過的電流較小，相應(yīng)的發(fā)生故障的幾率也就不高[4]。但由于體積大、單元復(fù)雜，導(dǎo)致性能優(yōu)化與維修的過程中十分困難。在換熱站，由于環(huán)境較為惡劣，對于變頻器的濕熱承載能力有較高的要求。值得注意的是，低壓變頻器由于通過的電流過大，容易引發(fā)故障，因此對于低壓變頻器有較高的使用溫度需求。

三、變頻器問題防范措施

（一）變頻器安裝與改裝

當(dāng)工作人員出于實際工作需要，對變頻器安裝與改裝后，應(yīng)該遵照相關(guān)的規(guī)定對其進行停機檢查，確保變頻器運作正常后再開機。另外工作人員應(yīng)該注意的是，在變頻器安裝與改裝試運營后應(yīng)該保證其平均符合率大于百分之九十的額定負(fù)荷[5]。

（二）環(huán)境要求

對于環(huán)境較為惡劣的高溫、高濕度工作環(huán)境，堅決不允許具備導(dǎo)電性質(zhì)的粉塵存在。

（三）維護與檢修

工作人員在定期維護的過程中，要注意對變電器的常規(guī)項目進行檢查，尤其是對可控硅的的組織確定，保證其最佳的工作性能。檢修時，注意變頻器外觀是否良好，控制板是否存在著腐蝕現(xiàn)象，及時采取相關(guān)措施消除潛在的安全隱患。

（四）提升專業(yè)水平

變頻器出現(xiàn)故障問題時，數(shù)據(jù)參數(shù)、工作狀態(tài)會出現(xiàn)相應(yīng)的變化，這就需要工作人員與檢修人員能夠及時的發(fā)現(xiàn)問題，并通過科學(xué)的檢測，分析變頻器出現(xiàn)的主要故障。為此電力系統(tǒng)應(yīng)該加強對于值班機修人員的設(shè)備技術(shù)培訓(xùn)，及時的采取應(yīng)急措施，避免變頻設(shè)備出現(xiàn)進一步的損害。此外，維修處理人員應(yīng)該提升個人的專業(yè)水平，能夠快速、有效的判斷變頻器故障的原因，精準(zhǔn)確定故障位置，按照相關(guān)技術(shù)流程與要求安全處理故障問題，確保設(shè)備的有效運行。一旦發(fā)生變頻器安全事故時，維修處理人員可以及時的制止事故規(guī)模的進一步擴大。

結(jié)語：

電力系統(tǒng)變頻器故障種類有多種類型，應(yīng)該根據(jù)變頻器的種類，分析可能出現(xiàn)的通用問題，并結(jié)合具體的實際情況進行處理。工作人員在處理變頻器故障時，應(yīng)該注意觀察變頻器與其它設(shè)備的相連狀況以及線路狀況，確定是問題具體存在的位置，并按照科學(xué)的流程進行檢測與維修，使變頻設(shè)備盡快恢復(fù)正常，投入到工作當(dāng)中。

參考文獻：

[1] 龐宇坤，韓天飚.變頻器在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用中的干擾及解決方法[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（28）：144-145.

[2] 高長松.電力系統(tǒng)變頻器典型故障分析及處理[J].設(shè)備管理與維修，2018（9）：67-68.